Добірка наукової літератури з теми "ДНК-маркери"

Молекулярні маркери, які основані на поліморфізмі ДНК, все більше використовуються в наш час у вивченні і збереженні генетичної різноманітності сільськогосподарських тварин, зокрема кролів, ідентифікації індивідуумів, філогенетиці, картуванні корисних ознак та стійкості до стресових факторів, в селекційному процесі, біотехнології. Поєднання методів класичної селекції кролів з ДНК-аналізом вихідних форм і гібридних популяцій є перспективним напрямком досліджень, пов'язаних з інтенсифікацією процесу створення генотипів із заданими параметрами цінних, селекційно значущих ознак. Тому їх використання ДНК- маркування, як сучасного генетичного методу є важливим доповненням до використання традиційної селекції у тваринництві, а саме в кролівництві. За результатами власних і опублікованих іншими авторами досліджень розглянуті деякі актуальні питання використання молекулярно-генетичних маркерів в селекції сільськогосподарських тварин, переважно, кролів. Обговорюються можливі перспективні підходи щодо оцінки селективної цінності інтегрованих генотипів тварин за комплексом генетичних систем маркерних генів і оптимізації параметрів популяційних генофондів. Відзначається вплив генетичних локусів кролів у формуванні кількісних ознак тварин. Обґрунтовується важливість впровадження та використання геномної селекції для раннього прогнозування продуктивності кролів та виявлення високоцінних генотипів тварин. Подано основну класифікацію ДНК-маркерів, які використовуються в молекулярно-генетичній паспортизації кролів. Обговорюються напрямки збільшення їх ефективності, зокрема, шляхом виявлення ДНК-маркерів, поліморфізм яких прямо асоційований з мінливістю господарсько-цінних ознак. Подається методологія маркування різних порід кролів за RFLP, ISSR і мікросателітними ДНК-маркерами. Обговорюється використання даних геномного тестування (ДНК-паспортизації) в збереженні генофонду сільськогосподарських видів тварин, а також застосування молекулярно-генетичних досліджень в системі збереження біорізноманіття.

Introduction. Distribution of the following allelic variants of DNA repair genes: АТМ (rs664677), XRCC7 (rs7003908), and MLH1 (rs1799977) in the population of personnel of harmful and hazardous occupation has been studied. The studied polymorphisms are recognized as cancer-specific markers of various types and localization of malignant neoplasms, as well as markers of radiosensitivity/resistance to radiation exposure. Objectives of the work: to find out the significance of polymorphisms of repair genes of double-strand DNA breaks: XRCC7 (rs7003908), АТМ (rs664677), and mismatch repair: MLH1 (rs1799977) in the formation of an individual predisposition to the development of chronic diseases of the bronchopulmonary system in miners and personnel ofasbestos-cement plants. Materials and methods. Respondents of the study group was the personnel of asbestos-cement plants and miners with chronic bronchopulmonary disease; the control group was made up of personnel without diseases of the respiratory system. The genotypes of the following genes were determined by real-time polymerase chain reaction: АТМ (rs664677), XRCC7 (rs7003908), and MLH1 (rs1799977). Results. It was established that the minor alleles of ATM•T and MLH1•G, minor homozygote ATM•TT and heterozygote MLH1•AG are associated with the risk of developing chronic diseases of the bronchopulmonary system. It has been revealed that the dominant alleles of ATM•A, MLH1•A; dominant homozygotes ATM•AA; MLH1•AA and heterozygote ATM•AT contribute to resistance to the development of the respiratory system conditions. Conclusion. The following alleles: ATM•T (Р<=0,06, χ2=3,44; OR=1,44; 95 % Cl: 0,96–2,17); MLH1•G (Р<=0,002, χ2=5,06; OR=1,61; 95 % Cl: 1,04–2,49) and genotype: ATM•TT (Р<=0,01, χ2=6,61; OR=2,48; 95 % Cl: 1,16–5,31); MLH1•AG (Р<=0,002, χ2=9,00; OR=2,32; 95 % CI: 1,29–4,21) associated with the risk of bronchopulmonary conditions development have been established. Also alleles: ATM•A (Р<=0,06, χ2=3,44; OR=0,69; 95 % CI: 0,46–1,04); MLH1•A (Р<=0,002, χ2=5,06; OR=0,62; 95 % CI: 0,40–0,96) and genotype: MLH1•A/A (Р<=0,003, χ2=8,73; OR=0,43; 95 % CI: 0,24–0,79) that form resistance to the development of pulmonary system conditions in certain occupational groups have been established. Key words: SNP, ATM, XRCC7, MLH1, bronchopulmonary pathology.

Въвдение: Хромозомните болести се срещат с честота 7-9/1000, като част от тях се проявяват с отчетлив клиничен фенотип, а при други има неспецифично съчетание на дисморфични белези и /или вродени аномалии в развитието. Цел: Представяне на няколко случая на хромозомни аберации, установени при деца с различна фенотипно-кариотипна корелация на синдром на Даун. Материал и методи: При представените случаи са използвани високо-резолютивен GTGцитогенетичен анализ (550 бенда) и молекулярно-генетиен анализ - индиректен ДНК анализ и MLPA (Multiplex ligatian-dependent probe amplification). Резултати: В първия случай се касае за дете, насочено с клинична диагноза синдром на Даун. Цитогенетичния анализ установи кариотип 47,ХУ+mar. MLPA анализът уточни, че е налице частична тризомия 18 (18p), съответсваща на синдром на Едуардс. Във втория случай, по повод лицево-черепен дисморфизъм и епилепсия, е намерен кариотип 46,XX,add(21)(p11.1). Направеният молекулярно-генетичен анализ потвърди наличие на маркери от дълго рамо на 21-ва хромозома, включващ критичния регион за синдром на Даун. В третия случай имаме типична клинична картина за синдром на Даун. Установи се кариотип 46,XX,add(19)(p), показващ наличие на хромозомна болест, експресно изключващ бройна тризомия 21. Устойчивата клинична картина наложи провеждането на ДНК анализ, който установи, че допълнителният материал в 19-та хромозома е от дълго рамо на 21-ва и потвърди първоначалната диагноза. В последния случай имаме дете на 16-годишна възраст с доминиране на неврологична симптоматика с неясна генеза на фона на тежка атрофия и неспецифичен лицево-черепен дисморфизъм. Направеният цитогенетичен анализ обаче потвърждава наличие на синдром на Даун - свободна, пълна, регулярна формa- 47,XX,+21. Резултатите от представените случаи показват, че някои хромозомни аберации могат да се установят не само при пациенти с отчетлив фенотип на специфична хромозомна болест, а и при такива с нехарактерна клинична симптоматика. И обратно, възможно е характерен фенотип на известен синдром да не се потвърди. Т.е. не винаги първоначално посочената диагноза съответства на крайната. В този случай от най-голяма диагностична значимост са молекулно-генетичните методи за изследване.

Традиційний метод оцінювання досліджуваних груп свинок некастрованих та імунологічно кастрованих фінального ірландського гібрида (ВБ х Л) х Максгро за фенотипом не гарантує отримання повної інформації про генетичний потенціал тварин, що необхідно для прийняття ефективних селекційних рішень. Тому, аналіз генотипів контрольної та дослідної групи свинок, який здійснюється за допомогою генотипування тварин за локусами кількісних ознак, дає змогу визначити реальну генетичну цінність тварини, генетичний потенціал стосовно конкретних продуктивних і біологічних якостей. Важливим етапом під час вибору генетичного маркера стало визначення рівня його поліморфізму у популяції досліджуваних свинок трипородного гібрида, в яких, власне, передбачається проводити MAS. ДНК-маркер - це молекулярна карта геному досліджуваної популяції некастрованих та імунологічно кастрованих свинок (ВБ х Л) х Максгро. Важливі гени меланокортина-4 MC4R (c.1426 A>G) та інсуліноподібного фактору росту 2 IGF2 (g.3072G>A) визначають ріст і розвиток досліджуваного біологічного організму. Молекулярні маркери широко використовуються в популяційній генетиці, та у філогенетичних дослідженнях. ДНК-маркери є третім поколінням генетичних маркерів, їм передували класичні генетичні маркери та білкові маркери. Молекулярний маркер (некодуюча ділянка геному) відповідає гену, різні алелі якого відрізняються на рівні ДНК. Відмінності на рівні ДНК (поліморфізм ДНК) можуть бути виявлені при порівнянні довжини фрагментів, одержаних за допомогою полімеразно ланцюгової реакції (ПЛР), а також в результаті обробки ДНК ендонуклеазами рестрикції. Саме з ПЛР-маркерів набуло широке впровадження ДНК-маркерів у селекційний процес. Тому що за допомогою молекулярних маркерів можна проводити відбір за генотипом. Важливо, те що на результати фенотипування впливають різні фактори навколишнього середовища, у той час як генотип не залежить від зміни умов середовища. Якщо, відбір ведеться на підставі аналізу фенотипу, то при повному домінуванні неможливо відрізнити домінантні гомозиготи від гетерозигот і, отже, вибрати індивідууми. При використанні ДНК-маркерів можна підібрати відповідні пари і здійснити гібридизацію в поточному поколінні, що значно прискорює, а говне удосконалює селекційний процес. У роботі розглянуті гени, котрі приймають участь у формуванні відгодівельних якостей свинок (ВБ х Л) х Максгро, зокрема, це гени рецептору меланокортина-4 (MC4R), інсуліноподібного фактору росту 2 (IGF2). Для маркерної селекції важливою умовою є з’ясування зв’язку певних поліморфізмів генів з проявом ознак у конкретній популяції. У контрольній (некастровані) та дослідній (імунологічно кастровані) групі свинок фінального ірландського гібрида (Велика Біла х Ландрас) за участі термінальної лінії Максгро, котрі вирощувались в умовах ТОВ НВП “Глобинський свинокомплекс”, Полтавська обл., м. Глобине, Україна, проводиться дослідження зв’язку поліморфізмів гена MC4R (c.1426 A>G), IGF2 (g.3072G>A) за відгодівельними ознаками, є необхідним для проведення відповідної роботи.

Мета дослідження – вивчити ефективність і оцінити можливості використання генетичних методів дослідження ферментів, які відповідають за антиоксидантний захист у дітей, народжених завдяки допоміжним репродуктивним технологіям (ДРТ), а також визначити можливий вплив виявлених порушень на стан здоров’я дітей даної групи.Матеріали та методи. У дослідженні брали участь 45 дітей основної групи, народжених завдяки ДРТ, і 20 дітей контрольної групи, народжених після спонтанної вагітності. Для оцінки стану антиоксидантної системи досліджували гени, що детермінують активність найважливіших ферментів цієї системи: SOD-2 (супероксиддисмутази), яка міститься безпосередньо в мітохондріях, і САТ (каталази). Також було доцільним оцінити стан HIF (гіпоксично-індукованого фактора). Результати дослідження та їх обговорення. У дітей, народжених завдяки ДРТ, достовірно частіше спостерігали гетерозиготні мутації фрагментів ДНК, що відповідають за функціональний стан SOD-2 (х2=4,68; р=0,030), і гетерозиготні й гомозиготні мутації щодо САТ (х2=3,85; р=0,049). Мутації, які відповідають за функціонування CAT, SOD-2 є прогностично несприятливими факторами, предикторами більш частого розвитку респіраторних захворювань, затримки фізичного розвитку.Висновки. Застосування генетичних досліджень, спрямованих на вивчення функції каталази і супероксиддисмутази у дітей, народжених завдяки ДРТ, показало їх ефективність і доцільність для подальшого вивчення стану здоров’я дітей даної групи.

Дисертаційна робота присвячена біотехнологічним аспектам біофортифікації озимої м’якої пшениці геном Gpc-B1 від Тriticum turgidum ssp. dicoccoides, що підвищує вміст білка та мінеральних елементів. Розроблено молекулярно генетичні маркерні системи для комплексного аналізу та відбору рослин з популяції м’якої озимої пшениці, носіїв гена Gpc-B1 від Тriticum turgidum ssp. dicoccoides. З 160-ти дослідних сімей F2 покоління, було відібрано 44-и ліній F5 покоління, гомозиготних за цільовим геном. Вони були комплексно охарактеризовані по генам пуроіндолінів та глютенінів, проведено вимірювання вмісту макро- та мікроелементів, визначено вміст загального білка у зерні та зрештою відібрано 13-ть ліній, які є цінним і перспективним матеріалом для подальших селекційних робіт. Проведено аналіз врожайності та фізіологічних показників ліній пшениці, носіїв гена Gpc-B1 від Triticum turgidum ssp. dicoccoides, який показав, що лінії є стійкими до полягання, середньорослими з середньою врожайністю, високим вмістом та якістю запасного білка.
The dissertation is devoted to the biotechnological aspects of winter bread wheat biofortification by the Gpc-B1 gene introgressed from Triticum turgidum ssp. dicoccoides, which increases the content of protein and minerals in grain. Molecular-genetic marker systems for the complex analysis and selection of bread wheat hybrids, the carriers of Gpc-B1 gene from Triticum turgidum ssp dicoccoides, have been developed. The 44 lines of F5 generation, homozygous in target gene were selected from 160 plants of F2 generation. The generation of F5 hybrid lines was thoroughly characterized by the puroindolins and glutenins genes. The macro- and micronutrient content analysis was performed. The content of total protein in grain was determined, and eventually, 13 hybrid lines were selected for the future work. The analysis of yield and physiological parameters of lines-carriers of Gpc-B1 gene from Triticum turgidum ssp. dicoccoides showed that the lines were resilient to lodging, medium-growing with medium yields.
Диссертация посвящена биотехнологическим аспектам биофортификации озимой мягкой пшеницы геном Gpc-B1 от Тriticum turgidum ssp. dicoccoides, который повышает содержание белка и минеральных элементов в зерне. Разработаны молекулярно генетические маркерные системы для комплексного анализа и отбора образцов мягкой пшеницы, носителей гена Gpc-B1 от Тriticum turgidum ssp. dicoccoides. С их помощью для SSR локусов Xgwm626, Xgwm508, Xgwm193, Xgwm219, расположенных на 6В хромосоме, было рассчитано частоту рекомбинации, которая составила для Xgwm508 = 2,94 ± 1,28%, Xgwm193 = 3,96 ± 1,51%, Xgwm626 = 2,98 ± 1,29%, Xgwm219 = 6,77 ± 2,08%. Из 160-ти семей F2 поколения, методическим ежегодным анализом было отобрано 44 линии F5 поколения, гомозиготных по гену Gpc-B1, перенесенным из Тriticum turgidum ssp. dicoccoides. Проведен анализ аллельного состояния пуроиндолинових генов F5 поколения линий пшеницы, носителей гена Gpc-B1 от Triticum turgidum ssp. dicoccoides, а также был измерен физический показатель твердозерности. Выявлено 17 линий, имеющих такое же аллельное состояние генов, как у исходного сорта Куяльник, а также обнаружены уникальные генотипы, несущие комбинацию Pina-D1b, Pinb-D1a, которую не было выявлено ранее в сортах украинской селекции. Статистическая обработка данных показала, что сочетание аллелей Pina-D1b Pinb-D1a статистически достоверно (р<0,05) обеспечивало большую твердозерность, чем у растений, с аллеями Pina-D1a Pinb-D1b. В ходе выполнения работы был проведен анализ аллельного состояния генов глютенинов озимых линий пшеницы F5 поколения и отобрано 16-ть наиболее ценных, содержащих оптимальную для хлебопекарского качества аллельную формулу локуса Glu-1 (Glu-A1a или Glu-A1b, Glu-B1al, Glu-D1d). Проанализированы линии пшеницы F4 и F5 поколений на содержание макро- и микроэлементов в зерне методом ICP-MS. Было установлено, что присутствие гена Gpc-B1 от Triticum turgidum ssp. dicoccoides в линиях пшеницы приводит к статистически (на уровне 0,05) значимому повышению уровня накопления биологически важных элементов питания – железа, цинка, марганца, меди, селена, а также магния. Проведен комплексный анализ определения содержания общего белка в зерне растений F5 поколения методом Кьельдаля и NIR. В среднем содержание белка в линиях, которые были носителями гена Gpc-B1 из Triticum turgidum ssp. dicoccoides, повышалось на 14% по сравнению с исходным сортом Куяльник. В результате было отобрано 13-ть линий, перспективных для дальнейшей работы. Разработанная технология отбора по урожайности и физиологическим показателям позволила в F6 поколении носителей гена Gpc-B1 от Triticum turgidum ssp. dicoccoides определить линии устойчивые к полеганию, среднерослые и со средней урожайностью, которая даже превышала среднюю урожайность сортов озимой пшеницы 2017 года в Киевской области, и на была 40% выше чем у исходной линии Glupro. Нами был проведен анализ хлебопекарного качества зерна пшеницы методом непрямой оценки «силы» муки – индексом седиментации SDS-30. У большинства линий пшеницы он был больше 80 мл, что считается очень хорошим показателем. Высокий индекс седиментации SDS-30, указывает на отменное хлебопекарное качество муки. Суммируя все показатели разработанной технологии отбора можно отметить, что линии-носители гена Gpc-B1 от Triticum turgidum ssp. dicoccoides являются уникальным генетическим материалом, который сочетает в себе лучшие свойства родителей и в дальнейшем будет использоваться для создания новых высокоперспективных сортов пшеницы.